JPH11231195A - Photographing lens system - Google Patents
Photographing lens systemInfo
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- JPH11231195A JPH11231195A JP3586498A JP3586498A JPH11231195A JP H11231195 A JPH11231195 A JP H11231195A JP 3586498 A JP3586498 A JP 3586498A JP 3586498 A JP3586498 A JP 3586498A JP H11231195 A JPH11231195 A JP H11231195A
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- lens
- glass
- refractive index
- apodization filter
- lens system
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- Lens Barrels (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、撮影レンズ系に関
するものであり、更に詳しくは、カメラ用の撮影レンズ
とそれに内蔵される光学系としての撮影レンズ系に関す
るものである。The present invention relates to a photographic lens system, and more particularly to a photographic lens for a camera and a photographic lens system as an optical system built therein.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、撮影レンズ系の性能は、焦点面
での結像性能により評価される。このため、結像性能の
向上を目的とした収差補正に関する提案が、従来より数
多く行われている。しかしながら、カメラに使用される
撮影レンズ系では、結像性能だけでなく、焦点外れ像
(前ボケ・後ボケ)の見え方も非常に重要である。例えば
画像の中心に人物を配したポートレート写真や近接撮影
された花の写真等においては、主要な被写体以外の部分
(例えば背景となる部分)の焦点外れ像の見え方が、写真
画像の印象を大きく左右することになる。なかでも撮影
倍率が1/4〜1/2程度のマクロレンズを用いた近接被写体
の撮影においては、主要な被写体以外の背景がほとんど
の場合焦点外れ像となってしまうので、焦点外れ像の見
え方は特に重要になる。2. Description of the Related Art Generally, the performance of a photographic lens system is evaluated by the imaging performance on a focal plane. For this reason, many proposals regarding aberration correction for the purpose of improving imaging performance have been made conventionally. However, the photographic lens system used in the camera has not only the imaging performance but also the out-of-focus image.
The appearance of (before and after blur) is also very important. For example, in a portrait photograph in which a person is arranged at the center of an image or a photograph of a flower taken in close proximity, a portion other than the main subject is
The appearance of an out-of-focus image (for example, a background portion) greatly affects the impression of a photographic image. Above all, when shooting close-up subjects using a macro lens with a shooting magnification of about 1/4 to 1/2, the background other than the main subject is almost always out of focus, so the out-of-focus image can be seen. Is particularly important.
【0003】焦点外れ像の見え方にも様々なものが知ら
れている。ポートレート写真における頭髪の焦点外れ像
の見え方を例に挙げれば、以下の状態〜が主たる焦
点外れ像の見え方となる。これらのなかでも全体にふわ
りとボケた状態が、見え方としては良好であるとされ
ている。 :頭髪がススキの穂のように幅広くボケた状態。 :1本の頭髪が2本あるかのようにボケた状態(2線
ボケとも呼ばれる。)。 :頭髪の芯を残しつつ全体にふわりとボケた状態。[0003] Various appearances of an out-of-focus image are known. Taking the appearance of an out-of-focus image of the hair in a portrait photograph as an example, the following states (1) to (2) are the main appearances of the out-of-focus image. Among these, the state that the whole is softly blurred is considered to be good in appearance. : Hair is wide and blurred like ears of pampas grass. : A state in which two hairs are blurred as if they had two hairs (also referred to as two-line blur). : The whole is soft and blurred while leaving the core of the hair.
【0004】焦点外れ像を状態の見え方に改良するこ
とを目的としたレンズ系として、アポダイゼーションフ
ィルターを備えたレンズ系が知られている(特公昭47
−6982号公報,米国特許第3,843,235号明細書,特
開平9−236740号公報)。アポダイゼーションフ
ィルターは、光軸中心から光軸垂直方向に離れるに従っ
て次第に透過光量が減少するように構成されたフィルタ
ーである。このアポダイゼーションフィルターが行う焦
点外れ像の強度分布の改変によって{以下、このような
効果をアポダイゼーション(apodization)という。}、焦
点外れ像は状態の見え方に改良される。A lens system provided with an apodization filter is known as a lens system aiming at improving an out-of-focus image in a state of appearance (Japanese Patent Publication No. Sho 47).
-6982, U.S. Pat. No. 3,843,235, JP-A-9-236740). The apodization filter is a filter configured such that the amount of transmitted light gradually decreases as the distance from the center of the optical axis increases in the direction perpendicular to the optical axis. By changing the intensity distribution of the out-of-focus image performed by the apodization filter {hereinafter, such an effect is referred to as apodization. }, The out-of-focus image improves the appearance of the state.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】撮影レンズ系に使用す
るアポダイゼーションフィルターは、その取り扱いの容
易さ,光学設計上の自由度,光学系全体の性能に与える
影響等を考慮した場合、パワーのない平板フィルターで
あることが望ましい。特開平9−236740号公報で
例示されているアポダイゼーションフィルターが、ND
(neutral density)ガラスから成る平凹レンズと、屈折
率がNDガラスと同じガラスから成る平凸レンズと、の
接合で構成されているのはこのためである。NDガラス
から成る平凹レンズのみでもアポダイゼーションフィル
ターとしては機能するが、平凹レンズのみではパワーが
強いために、レンズ系の一部としての収差補正が必要と
され、また、フィルターとしての加工精度(曲率半径の
誤差等),組立精度(面の傾き等),屈折率精度等の向上
が必要とされる。つまり、アポダイゼーションフィルタ
ーがパワーをもつことは、レンズ系の性能が低下する要
因となるのである。An apodization filter used in a photographing lens system is a flat plate having no power in consideration of the ease of handling, the degree of freedom in optical design, the influence on the performance of the entire optical system, and the like. Desirably a filter. The apodization filter exemplified in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-236740 is ND
This is why a plano-concave lens made of (neutral density) glass is joined to a plano-convex lens made of glass having the same refractive index as ND glass. Although only a plano-concave lens made of ND glass functions as an apodization filter, the power of a plano-concave lens alone is so strong that it is necessary to correct aberrations as part of the lens system. ), Assembling accuracy (surface inclination, etc.), refractive index accuracy, etc. are required. In other words, the fact that the apodization filter has power causes the performance of the lens system to deteriorate.
【0006】しかしながら、NDガラスから成る平凹レ
ンズに平凸レンズを接合して平板状のアポダイゼーショ
ンフィルターを構成したとしても、一般に入手可能な光
学材料を使用する限り、その合成パワーをゼロにするこ
とは現実には不可能である。これは、一般に入手可能な
NDガラスと通常のレンズに使用される光学ガラスの屈
折率の値が完全に一致していないからである。結果とし
て、屈折率がNDガラスに近いが完全に一致していない
光学ガラスで平凸レンズを構成することになるため、ア
ポダイゼーションフィルターはパワーをもつことにな
る。However, even if a plano-convex lens is bonded to a plano-concave lens made of ND glass to form a flat apodization filter, it is practically impossible to reduce the combined power to zero as long as generally available optical materials are used. Is impossible. This is because the refractive index values of commonly available ND glass and optical glass used for ordinary lenses do not completely match. As a result, since the plano-convex lens is formed of optical glass having a refractive index close to that of the ND glass but not completely matched, the apodization filter has power.
【0007】さらに、通常、NDガラスは平板形状のフ
ィルターとして使用することを前提に製造されているた
め、屈折率の絶対値自体はあまり重要ではない。したが
って、一般に提供されているNDガラスの屈折率の絶対
値は、通常のレンズ材料である光学ガラスほど管理され
ていなかった。このため、NDガラスの屈折率には、通
常のガラスと比べて大きなバラツキがある。特に製造時
のロットごとの屈折率の変動が大きく、どのロットのN
Dガラスを使用したかによってアポダイゼーションフィ
ルターのパワーは大きく異なってしまう。このようなア
ポダイゼーションフィルターを撮影レンズ系に使用する
と、ピント位置での描写性能だけでなくボケ性能にもバ
ラツキが生じてしまう。Further, since the ND glass is usually manufactured on the assumption that it is used as a flat filter, the absolute value of the refractive index itself is not very important. Therefore, the absolute value of the refractive index of the ND glass generally provided is not controlled as much as the optical glass which is a normal lens material. For this reason, the refractive index of the ND glass has a large variation as compared with the ordinary glass. In particular, the refractive index varies greatly from lot to lot at the time of manufacturing.
The power of the apodization filter greatly differs depending on whether D glass is used. When such an apodization filter is used in a photographing lens system, not only depiction performance at a focus position but also blurring performance will vary.
【0008】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、第1の目的は、使用するアポダイゼーシ
ョンフィルターをNDガラスで構成した場合でも、高い
性能を達成できる撮影レンズ系を提供することにある。
また第2の目的は、使用するアポダイゼーションフィル
ターのパワーにバラツキがあっても、安定した性能を達
成できる撮影レンズを提供することにある。The present invention has been made in view of such circumstances, and a first object is to provide a photographic lens system which can achieve high performance even when an apodization filter to be used is made of ND glass. It is in.
A second object is to provide a photographic lens that can achieve stable performance even when the power of the apodization filter to be used varies.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、第1の発明の撮影レンズ系は、NDガラスか
ら成る第1光学部材と、屈折率が前記NDガラスに近い
ガラスから成る第2光学部材と、から成るアポダイゼー
ションフィルターを、少なくとも1つの光学エレメント
と共に備えた撮影レンズ系において、前記NDガラスの
屈折率に応じて前記光学エレメントの光軸方向の位置を
微調整したことを特徴とする。In order to achieve the first object, a photographic lens system according to a first aspect of the present invention comprises a first optical member made of ND glass and a glass having a refractive index close to the ND glass. In an imaging lens system provided with an apodization filter comprising at least one optical element, the position of the optical element in the optical axis direction is finely adjusted according to the refractive index of the ND glass. Features.
【0010】上記第2の目的を達成するために、第2の
発明の撮影レンズは、NDガラスから成る第1光学部材
と、屈折率が前記NDガラスに近いガラスから成る第2
光学部材と、から成るアポダイゼーションフィルター
を、少なくとも1つの光学エレメントと共に鏡胴内に備
えた撮影レンズにおいて、前記NDガラスの屈折率又は
それに応じて微調整された前記光学エレメントの光軸方
向の位置を識別するために、前記鏡胴又はそれを構成し
ている部品に識別表示を設けたことを特徴とする。In order to achieve the second object, a photographic lens according to a second aspect of the present invention includes a first optical member made of ND glass and a second optical member made of glass having a refractive index close to that of the ND glass.
An apodization filter comprising an optical member and at least one optical element in a lens barrel, wherein the refractive index of the ND glass or the position of the optical element in the optical axis direction finely adjusted in accordance with the refractive index is adjusted. In order to identify the lens barrel, an identification mark is provided on the lens barrel or a component constituting the lens barrel.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した撮影レン
ズ系及び撮影レンズを、図面を参照しつつ説明する。図
1は、本実施の形態に係る撮影レンズ系のレンズ構成図
であり、無限遠合焦状態[A]でのレンズ配置を示してい
る。レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された面は
物体側から数えてi番目の面であり、di(i=1,2,3,...)は
物体側から数えてi番目の軸上面間隔である。また、レ
ンズ構成図中の矢印(m1,m2)は、無限遠合焦状態[A]か
ら近接撮影距離合焦状態[B]にかけてのフォーカシング
における前群(Gr1)と後群(Gr2)等の移動をそれぞれ模式
的に示している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A photographic lens system and a photographic lens embodying the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a lens configuration diagram of a photographic lens system according to the present embodiment, and shows a lens arrangement in an infinity in-focus condition [A]. In the lens configuration diagram, the surface with ri (i = 1,2,3, ...) is the i-th surface counted from the object side, and di (i = 1,2,3, ...) ) Is the i-th axial upper surface interval counted from the object side. Arrows (m1, m2) in the lens configuration diagram indicate front group (Gr1) and rear group (Gr2) in focusing from infinity in-focus condition [A] to close-up focusing distance in-focus condition [B]. Each movement is schematically shown.
【0012】この実施の形態に係る撮影レンズ系は、物
体側から順に前群(Gr1)と後群(Gr2)から成り、前群(Gr
1)と後群(Gr2)との間の空気間隔を充分にとって、その
空気間隔に絞り(AS)とアポダイゼーションフィルター(A
F)を配置して成る単焦点望遠レンズである。また、無限
遠合焦状態[A]から近接撮影距離合焦状態[B]へのフォ
ーカシングに際して、少なくとも1つのレンズ群間隔(d
7)を変化させながら全系を物体側に移動させることによ
り近距離収差補正(いわゆるフローティング)を行う方式
を採用している。このようなフローティングによって、
最近接までの性能劣化を防ぐことができる。なお、絞り
(AS)とアポダイゼーションフィルター(AF)は後群(Gr2)
と共にフォーカス移動する。The taking lens system according to this embodiment includes a front unit (Gr1) and a rear unit (Gr2) in order from the object side, and the front unit (Gr1).
With sufficient air space between the rear group (Gr2) and the rear group (Gr2), narrow the air space (AS) and the apodization filter (A
This is a single focal length telephoto lens in which F) is arranged. In focusing from an infinity in-focus condition [A] to a close-up focusing distance in-focus condition [B], at least one lens group interval (d
A method of correcting short-range aberration (so-called floating) by moving the entire system to the object side while changing 7) is adopted. By such floating,
It is possible to prevent performance degradation until the nearest point. The aperture
(AS) and apodization filter (AF) in rear group (Gr2)
Moves the focus with.
【0013】この撮影レンズ系では、前群(Gr1),後群
(Gr2)とも正のパワーを有している。また、前群(Gr1),
アポダイゼーションフィルター(AF),後群(Gr2)は、物
体側から順に以下のように構成されている。前群(Gr1)
は、物体側に凸の平凸レンズ(L1),像側に凹の負メニス
カスレンズ(L2)と物体側に凸の正メニスカスレンズ(L3)
との接合レンズ,及び像側に凹の負メニスカスレンズ(L
4)から成っている。アポダイゼーションフィルター(AF)
は、像側に凹の平凹レンズ(L5)と物体側に凸の平凸レン
ズ(L6)との接合レンズから成っている。アポダイゼーシ
ョンフィルター(AF)において、平凹レンズ(L5)はNDガ
ラスから成る第1光学部材であり、平凸レンズ(L6)は屈
折率がNDガラスに近いガラスから成る第2光学部材で
ある。後群(Gr2)は、両凸の正レンズ(L7)及び物体側に
凹の負メニスカスレンズ(L8)から成っている。なお、本
実施の形態には、前群(Gr1)と絞り(AS)との間隔(d7)を
広げるフローティングが採用されている。In this taking lens system, a front group (Gr1), a rear group
(Gr2) also has a positive power. In addition, the front group (Gr1),
The apodization filter (AF) and the rear group (Gr2) are configured as follows in order from the object side. Front group (Gr1)
Is a plano-convex lens (L1) convex on the object side, a negative meniscus lens (L2) concave on the image side, and a positive meniscus lens (L3) convex on the object side
And a negative meniscus lens (L
4) Consists of Apodization filter (AF)
Consists of a cemented lens of a plano-concave lens (L5) concave on the image side and a plano-convex lens (L6) convex on the object side. In the apodization filter (AF), the plano-concave lens (L5) is a first optical member made of ND glass, and the plano-convex lens (L6) is a second optical member made of glass having a refractive index close to that of ND glass. The rear unit (Gr2) includes a biconvex positive lens (L7) and a negative meniscus lens (L8) concave on the object side. In the present embodiment, floating that increases the distance (d7) between the front group (Gr1) and the aperture (AS) is adopted.
【0014】先に述べたようにアポダイゼーションフィ
ルター(AF)のパワーをゼロにすることは現実には不可能
であり、この撮影レンズ系で用いられているアポダイゼ
ーションフィルター(AF)も弱いパワーをもっている。こ
のパワーは、平凹レンズである第1光学部材(L5)と平凸
レンズである第2光学部材(L6)との合成パワーであっ
て、平凹レンズ(L5)を構成しているNDガラスの屈折率
と平凸レンズ(L6)を構成しているガラスの屈折率とが異
なるために生じるものである。前述したようにNDガラ
スの屈折率には、通常のレンズに使用されるガラスに比
べて大きなバラツキがあり、特に製造時のロットごとの
屈折率の変動が大きいため、どのロットのNDガラスを
用いて平凹レンズ(L5)を作製したかが、アポダイゼーシ
ョンフィルター(AF)のパワー、ひいては撮影レンズ系全
体の性能に大きな影響を及ぼすことになる。As described above, it is actually impossible to reduce the power of the apodization filter (AF) to zero, and the apodization filter (AF) used in this photographing lens system also has weak power. This power is the combined power of the first optical member (L5) which is a plano-concave lens and the second optical member (L6) which is a plano-convex lens, and is the refractive index of the ND glass constituting the plano-concave lens (L5). This occurs because the refractive index of the glass constituting the plano-convex lens (L6) is different from that of the glass. As described above, the refractive index of the ND glass has a large variation compared to the glass used for a normal lens. In particular, since the refractive index varies greatly from lot to lot at the time of manufacturing, the ND glass of any lot is used. The fact that the plano-concave lens (L5) is manufactured has a great effect on the power of the apodization filter (AF) and, consequently, the performance of the entire photographing lens system.
【0015】上記のようにアポダイゼーションフィルタ
ー(AF)をNDガラスで構成した場合でも、高い性能(つ
まり、ピント位置での高い描写性能と焦点外れ像が改良
されたボケ性能)を達成可能にするために、この撮影レ
ンズ系では、後群(Gr2)を構成しているレンズ(L7,L8)の
光軸方向の位置を、NDガラスの屈折率に応じて微調整
した構成としている。例えば、軸上空気間隔d11=17.25,
d13=9.50の場合、平凹レンズ(L5)の屈折率(=1.50690)が
+0.005増大すると収差は大きく劣化してしまうが、その
屈折率の変動に対応してレンズ(L7,L8)を光軸に沿って
移動させることにより、軸上空気間隔d11=17.10,d13=1
0.26にすると、収差は補正されて良好な性能が得られる
のである。[0015] Even when the apodization filter (AF) is made of ND glass as described above, it is possible to achieve high performance (that is, high delineation performance at the focus position and improved blurring performance with an out-of-focus image). In this photographic lens system, the positions of the lenses (L7, L8) constituting the rear group (Gr2) in the optical axis direction are finely adjusted according to the refractive index of the ND glass. For example, on-axis air spacing d11 = 17.25,
When d13 = 9.50, the refractive index (= 1.50690) of the plano-concave lens (L5) is
When +0.005 increases, the aberration is greatly deteriorated, but by moving the lenses (L7, L8) along the optical axis corresponding to the change in the refractive index, the on-axis air gap d11 = 17.10, d13 = 1
At 0.26, aberrations are corrected and good performance is obtained.
【0016】NDガラスの屈折率に応じたレンズ(L7,L
8)位置の微調整を、図12,図13に基づいて更に詳し
く説明する。図12,図13は、本実施の形態に係る撮
影レンズの鏡胴構成を示している。図12,図13中、
H1はアポダイゼーションフィルター(AF)を保持する玉
枠、H2は後群(Gr2)を保持する玉枠、H3はレンズ(L7)と
レンズ(L8)との間隔を決める間隔ワッシャ、H4はネジワ
ッシャ、H5はネジである。Lenses (L7, L7) corresponding to the refractive index of the ND glass
8) The fine adjustment of the position will be described in more detail with reference to FIGS. 12 and 13 show the lens barrel configuration of the taking lens according to the present embodiment. 12 and 13,
H1 is a frame holding the apodization filter (AF), H2 is a frame holding the rear group (Gr2), H3 is an interval washer that determines the distance between the lens (L7) and the lens (L8), H4 is a screw washer, H5 Is a screw.
【0017】玉枠(H2)内に前方から、レンズ(L8),間隔
ワッシャ(H3),レンズ(L7)の順に入れて、ネジワッシャ
(H4)をねじ込めば、玉枠(H2)への後群(Gr2)のセットが
完了する。軸上空気間隔d13を変化させる場合には、間
隔ワッシャ(H3)を長さの異なるものに交換すればよい。
軸上空気間隔d13を短縮する場合には、間隔ワッシャ(H
3)の前側端面又は後側端面を削ってもよい。いずれの場
合でも、玉枠(H2)に対するレンズ(L8)の位置は固定され
ているので、レンズ(L7)のみが移動することになる。A lens (L8), an interval washer (H3), and a lens (L7) are placed in the lens frame (H2) from the front in this order.
If (H4) is screwed in, the setting of the rear group (Gr2) on the lens frame (H2) is completed. When changing the on-axis air interval d13, the interval washer (H3) may be replaced with one having a different length.
When shortening the on-axis air space d13, use the space washer (H
The front end face or the rear end face of 3) may be cut. In any case, since the position of the lens (L8) with respect to the lens frame (H2) is fixed, only the lens (L7) moves.
【0018】玉枠(H1)は、玉枠(H2)内に前方からねじ込
んで固定される。軸上空気間隔d11を変化させる場合に
は、玉枠(H2)を長さの異なるものに交換すればよい。軸
上空気間隔d11を短縮する場合には、玉枠(H2)の前側端
面を削ってもよい。いずれの場合でも、玉枠(H2)に対す
るレンズ(L7,L8)の位置は固定されているので、レンズ
(L7,L8)が玉枠(H2)と共に一体で移動することになる。The ball frame (H1) is screwed into the ball frame (H2) from the front and fixed. When changing the on-axis air interval d11, the ball frame (H2) may be replaced with one having a different length. When shortening the axial air gap d11, the front end surface of the ball frame (H2) may be cut. In any case, since the position of the lens (L7, L8) with respect to the ball frame (H2) is fixed, the lens
(L7, L8) moves together with the lens frame (H2).
【0019】上記のようにして鏡胴構成部品の寸法を変
更することにより、NDガラスの屈折率に応じた位置に
レンズ(L7,L8)を微調整すれば、ロットの異なるNDガ
ラスを用いたためにその屈折率が変動したとしても収差
を補正することができる。しかしながら、基本的なレン
ズ構成が同じであるにもかかわらず、レンズ(L5)の屈折
率が異なるために個々の撮影レンズで軸上空気間隔(d1
1,d13)が異なっていると、撮影レンズの修理,組立て等
を行う際に不便が生じる。そこで、本実施の形態に係る
撮影レンズでは、レンズ(L5)に使用しているNDガラス
の屈折率を識別するために、鏡胴の構成部品である玉枠
(H1,H2)と間隔ワッシャ(H3)に、識別表示「No.1」を設け
た構成としている(図13参照)。If the lenses (L7, L8) are finely adjusted to the position corresponding to the refractive index of the ND glass by changing the dimensions of the lens barrel components as described above, the ND glass of a different lot is used. Even if the refractive index fluctuates, aberration can be corrected. However, despite the fact that the basic lens configuration is the same, the on-axis air gap (d1
If d1, d13) are different, inconvenience will occur when the photographing lens is repaired or assembled. Therefore, in the photographing lens according to the present embodiment, in order to identify the refractive index of the ND glass used for the lens (L5), a lens frame which is a component of the lens barrel is used.
(H1, H2) and an interval washer (H3) are provided with an identification "No. 1" (see FIG. 13).
【0020】識別表示「No.1」はロット番号を意味する符
号であり、玉枠(H1,H2)と間隔ワッシャ(H3)に付された
識別表示「No.1」から、その撮影レンズ系に使用されてい
るアポダイゼーションフィルター(AF)にどのロットから
作製されたNDガラスが使用されているかを知ることが
できる。NDガラスのロットが分かればその屈折率も分
かるので、前述した鏡胴構成部品の寸法変更を容易に行
うことができる。したがって、使用するアポダイゼーシ
ョンフィルター(AF)のパワーにバラツキがあっても、安
定した性能を達成することができる。The identification number "No. 1" is a code indicating a lot number, and is obtained from the identification number "No. 1" attached to the frame (H1, H2) and the interval washer (H3). It is possible to know which lot of ND glass is used for the apodization filter (AF) used in the above. If the lot of the ND glass is known, its refractive index can be known, so that the dimensional change of the lens barrel constituting parts described above can be easily performed. Therefore, even if the power of the apodization filter (AF) used varies, stable performance can be achieved.
【0021】上記識別表示「No.1」は玉枠(H1,H2)等の外
周面に付されているが、その位置はこれに限らない。例
えば、玉枠(H1,H2)等の内周面,前側・後側の端面に付
してもよく、また、識別表示「No.1」を鏡胴の内周面,外
周面,前側端面,後側端面のいずれに付してもよい。少
なくとも寸法変更を行った鏡胴又はその構成部品に識別
表示を付すのが望ましい。The above-mentioned identification "No. 1" is attached to the outer peripheral surface of the lens frame (H1, H2), but the position is not limited to this. For example, the inner peripheral surface of the lens frame (H1, H2) or the like, the front and rear end surfaces may be attached, and the identification mark “No. 1” may be attached to the inner peripheral surface, the outer peripheral surface, and the front end surface of the lens barrel. , Rear end face. It is desirable to attach an identification mark to at least the lens barrel whose dimensions have been changed or its components.
【0022】また、本実施の形態ではNDガラスの屈折
率を識別するためにロット番号を意味する識別表示「No.
1」を用いたが、これの代わりに、NDガラスの屈折率に
応じて微調整された光学エレメントであるレンズ(L7,L
8)の光軸(AX)方向の位置{例えば軸上空気間隔(d11,d1
3)}を識別するための識別表示を、鏡胴又はそれを構成
している部品(玉枠H1,H2;間隔ワッシャH3等)に設けても
よい。識別表示としては、例えば「d11=17.10」,「d13=10.
26」が挙げられる。Further, in the present embodiment, in order to identify the refractive index of the ND glass, an identification code "No.
1), but instead of this, lenses (L7, L7), which are optical elements fine-tuned according to the refractive index of the ND glass
8) Position in the optical axis (AX) direction {for example, on-axis air spacing (d11, d1
3) An identification for identifying {} may be provided on the lens barrel or a component constituting the lens barrel (ball frame H1, H2; interval washer H3, etc.). As the identification display, for example, `` d11 = 17.10 '', `` d13 = 10.
26 ”.
【0023】ところで、上述したレンズ(L7,L8)位置の
微調整のためには、アポダイゼーションフィルター(AF)
を配置する空気間隔以外にも、ある程度の大きさを持っ
た空気間隔が必要である。そのためには、以下の条件式
(1)を満足することが望ましい。 0.005<K/Σd<0.5 …(1) ただし、 K :アポダイゼーションフィルター(AF)を配置する空
気間隔以外の空気間隔のうち最も広い空気間隔、 Σd:レンズ全長(撮影レンズ系の第1面から最終面ま
での軸上間隔)、 である。Incidentally, in order to finely adjust the position of the lens (L7, L8) described above, an apodization filter (AF) is used.
In addition to the air gap for disposing the air gap, an air gap having a certain size is required. To do so, the following conditional expression
It is desirable to satisfy (1). 0.005 <K / Σd <0.5 (1) where K is the widest air interval among the air intervals other than the air interval where the apodization filter (AF) is arranged. Σd: Total length of the lens (from the first surface of the photographing lens system to the last On the axis to the surface).
【0024】条件式(1)は、アポダイゼーションフィル
ター(AF)を配置する空気間隔以外の空気間隔のうち最も
広い空気間隔K(=d13)を規定している。この条件式(1)
を満たせば、その空気間隔Kで光学エレメント(L7,L8)
を移動させることが可能になり、光学エレメント(L7,L
8)の移動によって収差補正が可能になる。条件式(1)の
下限を超えると、構成上、その空気間隔での収差補正が
困難になり、逆に、条件式(1)の上限を超えると、レン
ズ有効径の大型化を招き、また、収差補正の良好なレン
ズ構成が困難になる。The conditional expression (1) defines the widest air interval K (= d13) among the air intervals other than the air interval where the apodization filter (AF) is arranged. This conditional expression (1)
Is satisfied, the optical element (L7, L8)
Can be moved, and the optical elements (L7, L
The movement of 8) enables aberration correction. Exceeding the lower limit of conditional expression (1) makes it difficult to correct aberrations at the air gap due to the configuration.Conversely, exceeding the upper limit of conditional expression (1) leads to an increase in the lens effective diameter, and This makes it difficult to construct a lens with good aberration correction.
【0025】なお、本実施の形態に用いられているアポ
ダイゼーションフィルター(AF)は入・射出面とも平面に
なっているが、少なくとも1つの光学エレメントを移動
させる前述の構成によれば、入射面や射出面を曲面で構
成することも可能である。また、本実施の形態に用いら
れているアポダイゼーションフィルター(AF)は第1光学
部材(L5)と第2光学部材(L6)との接合によって構成され
ているが、少なくとも1つの光学エレメントを移動させ
る前述の構成によれば、第1光学部材(L5)と第2光学部
材(L6)との間に隙間をあけることにより空気レンズを構
成することも可能である。Although the apodization filter (AF) used in the present embodiment has a flat entrance and exit surface, according to the above-described configuration for moving at least one optical element, the entrance surface and It is also possible to configure the exit surface with a curved surface. The apodization filter (AF) used in the present embodiment is configured by joining the first optical member (L5) and the second optical member (L6), but moves at least one optical element. According to the configuration described above, it is also possible to configure an air lens by providing a gap between the first optical member (L5) and the second optical member (L6).
【0026】《焦点外れ像の改良の原理》ここで、アポ
ダイゼーションフィルター(AF)によって行われる焦点外
れ像の改良の原理を説明する。図5は、焦点外れ像の改
良を説明するための模式図である。図5において、Pは
点光源、Lは光軸(AX)対称の円形開口を有する無収差の
レンズ系Lを示している。レンズ系Lは、点光源Pと共
役な焦点面で点像P’を形成し、また、焦点面から光軸
(AX)方向にΔだけ離れた面Sで大きさのある焦点外れ像
P”を形成する。なお、実際の撮影の際の結像関係は、
点光源Pとレンズ系Lとの距離が変化することにより、
像面上の点像P’が焦点外れ像P”となるが、以下の説
明では、簡単のために点光源Pの光軸(AX)上の位置を固
定し、点像P’を含む焦点面に対して平行な面Sにおけ
る焦点外れ像P”について議論することにする。<< Principle of Improvement of Out-of-Focus Image >> Here, the principle of improvement of an out-of-focus image performed by an apodization filter (AF) will be described. FIG. 5 is a schematic diagram for explaining improvement of an out-of-focus image. In FIG. 5, P indicates a point light source, and L indicates an aberration-free lens system L having a circular aperture symmetrical to the optical axis (AX). The lens system L forms a point image P ′ at a focal plane conjugate with the point light source P, and moves the optical axis from the focal plane.
A large out-of-focus image P ″ is formed on the surface S separated by Δ in the (AX) direction.
By changing the distance between the point light source P and the lens system L,
Although the point image P ′ on the image plane becomes an out-of-focus image P ″, in the following description, for the sake of simplicity, the position of the point light source P on the optical axis (AX) is fixed, and the focus including the point image P ′ The defocused image P ″ on a plane S parallel to the plane will be discussed.
【0027】レンズ系Lの開口の透過率分布が一定であ
る場合、すなわち、図6に示すように光軸(AX)から開口
の有効半径h1までの範囲で透過率τ(h)が一定値である
場合には、面S上での点光源Pの像P”は強度が一様な
錯乱円となる。一方、レンズ系Lの開口に、図7に示す
ような光軸中心から光軸(AX)と垂直な方向に離れるに従
って透過率τ(h)が減少し、有効半径h1で0となるよう
な吸収を与えた場合、面S上での点光源Pの像P”は強
度分布が透過率分布と相似する円形像となる。すなわ
ち、透過率τ(h)が図7のような分布を有する場合、点
光源Pの焦点外れ像P”は、光軸(AX)近傍の中心が明る
く、周辺にいくに従って強度が減少した像となる。When the transmittance distribution of the aperture of the lens system L is constant, that is, as shown in FIG. 6, the transmittance τ (h) is constant within the range from the optical axis (AX) to the effective radius h1 of the aperture. In the case of, the image P ″ of the point light source P on the surface S is a circle of confusion with uniform intensity. On the other hand, the aperture of the lens system L is inserted from the optical axis center as shown in FIG. If the transmittance τ (h) decreases as the distance increases in the direction perpendicular to (AX), and absorption is given such that the effective radius h1 becomes 0, the image P ″ of the point light source P on the surface S has an intensity distribution Is a circular image similar to the transmittance distribution. That is, when the transmittance τ (h) has a distribution as shown in FIG. 7, an out-of-focus image P ″ of the point light source P is an image in which the center near the optical axis (AX) is bright and the intensity decreases toward the periphery. Becomes
【0028】一般の被写体は、輝度の異なる点光源の集
合体と考えられるため、開口の透過率τ(h)が図7のよ
うな分布を有するレンズ系によれば、その焦点外れ像は
中心に芯を残しつつふわりとボケることになる。従っ
て、前述の状態のような良好な焦点外れ像を得ること
ができる。以上が、アポダイゼーションによる焦点外れ
像の改良の原理である。Since a general subject is considered to be an aggregate of point light sources having different luminances, according to a lens system having a distribution of aperture transmittance τ (h) as shown in FIG. It will softly blur while leaving the core. Therefore, a good out-of-focus image as in the above-described state can be obtained. The above is the principle of improvement of an out-of-focus image by apodization.
【0029】アポダイゼーションの特徴としては、その
焦点外れ像に対する効果が面Sの位置,デフォーカス
量,前ボケ・後ボケ等を問わないことが挙げられる。す
なわち、図5からも明らかなように、面Sがいずれの位
置にあっても、点光源Pの焦点外れ像P”は、レンズ系
Lの有効径を透過するかぎり、光軸(AX)近傍の中心が明
るく、周辺にいくに従って強度が減少した像となる。The feature of the apodization is that its effect on the out-of-focus image does not depend on the position of the surface S, the defocus amount, the front blur, the back blur, and the like. That is, as is clear from FIG. 5, the out-of-focus image P ″ of the point light source P is close to the optical axis (AX) as long as it passes through the effective diameter of the lens system L, regardless of the position of the surface S. Is bright, and the intensity decreases toward the periphery.
【0030】さらに、アポダイゼーションによる焦点外
れ像の改良を、レスポンス関数を用いて説明する。レス
ポンス関数は、OTF(optical transfer function)と
も呼ばれ、被写体のスペクトルと像のスペクトルとの間
の周波数伝達特性を示すものである。焦点外れ像のレス
ポンス関数は、瞳での焦点外れによる波面収差を計算
し、瞳関数を求めた後、この瞳関数から点像強度分布を
求め、更にこの点像強度分布をフーリエ変換することに
より導出される。Further, the improvement of an out-of-focus image by apodization will be described using a response function. The response function is also called an OTF (optical transfer function) and indicates a frequency transfer characteristic between the spectrum of the subject and the spectrum of the image. The response function of the out-of-focus image is calculated by calculating the wavefront aberration due to defocus at the pupil, obtaining the pupil function, obtaining the point image intensity distribution from the pupil function, and further performing the Fourier transform on the point image intensity distribution. Derived.
【0031】図8は、レンズ系の開口が、以下の式(A)
で表されるような一定の透過率τ(h)を有する場合(a)
と、以下の式(B)で表されるような光軸中心から光軸(A
X)と垂直な方向に離れるに従って減少する透過率τ(h)
を有する場合(b)とにおいて、焦点面からΔだけ離れた
面での焦点外れ像のレスポンス関数を示すグラフであ
る。なお、図8のグラフにおいて、横軸は空間周波数s
を表し、縦軸は空間周波数s=0でレスポンスが1となるよ
うに正規化したレスポンス値を表す。 τ(h)=1 …(A) τ(h)=1−h2 …(B)FIG. 8 shows that the aperture of the lens system is expressed by the following equation (A).
(A) has a constant transmittance τ (h) as expressed by
And the optical axis (A) from the optical axis center represented by the following equation (B).
X) The transmittance τ (h) that decreases as the distance increases in the direction perpendicular to X)
14B is a graph illustrating a response function of an out-of-focus image on a plane separated by Δ from the focal plane when (b) is included. In the graph of FIG. 8, the horizontal axis is the spatial frequency s.
The vertical axis represents the response value normalized so that the response becomes 1 at the spatial frequency s = 0. τ (h) = 1… (A) τ (h) = 1−h 2 … (B)
【0032】図8のグラフからも分かるように、レンズ
系の開口の透過率τ(h)が一定の値である場合(a)のレス
ポンス関数は、空間周波数の低周波成分において急激に
減少した後、空間周波数s=s1近傍で一旦負の値をとり、
更に空間周波数s=s2近傍で正の値となる特性を示してい
る。一方、レンズ系の開口の透過率τ(h)が光軸中心か
ら光軸(AX)と垂直な方向に離れるに従って減少する場合
(b)のレスポンス関数は、空間周波数の低周波成分にお
いてゆるやかに単調減少し、空間周波数s=s2近傍でわず
かに負の値をとった後、再び正の値となる特性を示して
いる。As can be seen from the graph of FIG. 8, when the transmittance τ (h) of the aperture of the lens system has a constant value, the response function in (a) sharply decreases in the low frequency component of the spatial frequency. After that, take a negative value once near the spatial frequency s = s1,
Further, the characteristic shows a positive value near the spatial frequency s = s2. On the other hand, when the transmittance τ (h) of the lens system aperture decreases as the distance from the optical axis center in the direction perpendicular to the optical axis (AX) decreases
The response function of (b) gradually decreases monotonously in the low frequency component of the spatial frequency, takes a slightly negative value near the spatial frequency s = s2, and then becomes a positive value again.
【0033】一般に、空間周波数の低周波成分は像の概
略構成を形成し、高周波成分は低周波成分により形成さ
れた像の概略構成を修正する作用を有する。また、レス
ポンス関数が負の値をとる状態は偽解像と呼ばれ、実際
の画像では黒い部分が白くなり白い部分が黒くなるネガ
ポジ反転の現象が発生している状態(例えば前述した2
線ボケの状態)に相当する。In general, the low frequency components of the spatial frequency form the schematic structure of the image, and the high frequency components have the effect of modifying the schematic structure of the image formed by the low frequency components. A state in which the response function takes a negative value is called false resolution. In an actual image, a black-to-white portion becomes white and a white portion becomes black.
Line blur).
【0034】透過率τ(h)が一定である場合(a)の特性に
基づく画像は、低周波成分の減少が大きく、像の概略構
成があまり再現されていないと考えられる。また、空間
周波数s=s1近傍の負の値となる範囲が大きいため、偽解
像の状態となる空間周波数範囲が広くなっている。さら
に、高周波成分でのレスポンス関数の振動が顕著である
ことから、非常に不自然な像を形成しているといえる。
一方、光軸(AX)から離れるに従って透過率τ(h)が減少
する場合(b)の特性に基づく画像は、低周波成分の減少
が小さく、像の概略構成がより再現されていると考えら
れる。また、偽解像の範囲も小さく、高周波成分でのレ
スポンス関数の振動も小さくなっている。It is considered that the image based on the characteristic (a) in which the transmittance τ (h) is constant has a large reduction in low-frequency components, and the schematic structure of the image is not reproduced very much. Further, since the range of negative values near the spatial frequency s = s1 is large, the range of the spatial frequency in which the pseudo-resolution state is obtained is wide. Furthermore, since the oscillation of the response function in the high frequency component is remarkable, it can be said that a very unnatural image is formed.
On the other hand, when the transmittance τ (h) decreases as the distance from the optical axis (AX) increases, the image based on the characteristics in (b) has a small decrease in low-frequency components, and is considered to reproduce the schematic structure of the image more. Can be Further, the range of the spurious resolution is small, and the oscillation of the response function in the high frequency component is also small.
【0035】以上説明したように、光軸中心から光軸(A
X)と垂直な方向に離れるに従って透過率τ(h)が減少す
るような開口を有するレンズ系の場合、透過率τ(h)が
一定の開口を有するレンズ系の場合よりも、焦点外れ像
での画像の骨組みがはっきりしており、また、自然にボ
ケているということができる。換言すれば、レスポンス
関数が(b)の特性を有するレンズ系の焦点外れ像は、中
心に芯を残しつつふわりとボケている状態(前述の状態
)であるといえる。このように、レスポンス関数の面
からも、アポダイゼーションにより焦点外れ像が改良さ
れていることが分かる。As described above, the optical axis (A
In the case of a lens system having an aperture such that the transmittance τ (h) decreases as the distance from the lens in the direction perpendicular to the direction X) increases, an out-of-focus image is obtained compared to a lens system having an aperture having a constant transmittance τ (h). It can be said that the frame of the image is clear and that the image is naturally blurred. In other words, the out-of-focus image of the lens system having the characteristic of the response function (b) is in a state where the image is softly blurred while leaving the center at the center (the state described above).
)You can say that. Thus, it can be seen that the out-of-focus image is improved by the apodization also from the viewpoint of the response function.
【0036】《アポダイゼーションフィルター》次に、
アポダイゼーションフィルターを説明する。なお先に述
べたように、前記アポダイゼーションフィルター(AF)に
は光吸収を有する物質(NDガラス)から成る第1光学部
材(L5)が使用されており、アポダイゼーションフィルタ
ー(AF)は第1光学部材(L5)によって光軸中心から光軸(A
X)垂直方向に離れるに従って透過率τ(h)が減少するよ
うに構成されている。<< Apodization filter >>
The apodization filter will be described. As described above, the apodization filter (AF) uses a first optical member (L5) made of a substance having light absorption (ND glass), and the apodization filter (AF) includes the first optical member (AF). L5) from the optical axis center to the optical axis (A
X) The transmittance τ (h) is configured to decrease as the distance increases in the vertical direction.
【0037】一般に、光束がレンズを透過する場合、レ
ンズの表面反射による影響を無視すれば、透過光強度I
は以下の式(C)で表される。 I=I0・exp(-αt) …(C) ただし、 I0:入射光強度、 α:吸収係数、 t:レンズの厚さ、 である。In general, when a light beam is transmitted through a lens, the transmitted light intensity I
Is represented by the following equation (C). I = I0 · exp (−αt) (C) where I0: incident light intensity, α: absorption coefficient, t: lens thickness.
【0038】上記式(C)において、吸収係数αはレンズ
媒質により決定される定数であるから、一定強度の入射
光に対する透過光強度Iは、レンズの厚みのみにより決
定されることになる。この特性を利用して、光軸中心か
ら光軸(AX)と垂直な方向に離れるに従って透過率τ(h)
が減少するような吸収を有するレンズを作製することが
できる。すなわち、図9に示すように、吸収係数αが大
きなレンズ材料を用いて、平凹形状のレンズを作製すれ
ば、そのレンズは光軸中心から光軸(AX)と垂直な方向に
離れるに従って厚みが増大するので、レンズの中心から
周辺に向かって吸収が増大するレンズとなる。In the above equation (C), the absorption coefficient α is a constant determined by the lens medium, so that the transmitted light intensity I with respect to the incident light of a constant intensity is determined only by the thickness of the lens. Using this characteristic, the transmittance τ (h) increases as the distance from the center of the optical axis increases in the direction perpendicular to the optical axis (AX).
A lens can be made that has an absorption such that is reduced. That is, as shown in FIG. 9, when a plano-concave lens is manufactured using a lens material having a large absorption coefficient α, the thickness of the lens increases as the distance from the center of the optical axis to the direction perpendicular to the optical axis (AX) increases. Increases, so that the absorption increases from the center of the lens toward the periphery.
【0039】以下に、このような平凹形状のレンズの透
過率分布を説明する。図9において、レンズの凹面の曲
率半径をr、光軸(AX)から高さhでのレンズの厚みをtと
すれば、厚みtは幾何学的な計算から以下の式(D)で表さ
れる。式(D)において、rと比較してhが小さいとして二
項展開すれば、厚さtは以下の式(E)に近似できる。そし
て式(E)を式(C)に代入すれば、以下の式(F)が得られ
る。 t=r−√(r2−h2) …(D) t≒h2/2r …(E) I(h)=I0・exp(-α・h2/2r) …(F)Hereinafter, the transmittance distribution of such a plano-concave lens will be described. In FIG. 9, if the radius of curvature of the concave surface of the lens is r, and the thickness of the lens at a height h from the optical axis (AX) is t, the thickness t is expressed by the following formula (D) from a geometric calculation. Is done. In the formula (D), if the binomial expansion is performed assuming that h is smaller than r, the thickness t can be approximated to the following formula (E). Then, when the equation (E) is substituted into the equation (C), the following equation (F) is obtained. t = r−√ (r 2 −h 2 )… (D) t ≒ h 2 / 2r… (E) I (h) = I0 · exp (−α · h 2 / 2r)… (F)
【0040】透過率τ(h)は、入射光強度I0と透過光強
度I(h)との比であるから、以下の式(G)が得られる。式
(G)はガウス分布を示している。図9のような平凹レン
ズを実際に作製した場合、上記式(E)において二項展開
による近似を行っているため、完全なガウス分布とはな
らず、ガウス分布からわずかに外れた略ガウス分布とな
る。すなわち、図9のような平凹形状のレンズを吸収係
数αの媒質で作製すれば、透過率τ(h)は略ガウス分布
となることが分かる。図5において、レンズ系Lの透過
率τ(h)が略ガウス分布である場合、前述したように面
Sに形成される点光源Pの焦点外れ像P”の強度分布
も、透過率分布と相似した略ガウス分布となる。 τ(h)=I(h)/I0=exp(-α・h2/2r) …(G)Since the transmittance τ (h) is the ratio between the intensity of the incident light I0 and the intensity of the transmitted light I (h), the following equation (G) is obtained. formula
(G) shows a Gaussian distribution. When a plano-concave lens as shown in FIG. 9 is actually produced, since the approximation by binomial expansion is performed in the above equation (E), the Gaussian distribution is not completely Gaussian, but is substantially Gaussian slightly deviated from the Gaussian distribution. Becomes That is, if the plano-concave lens as shown in FIG. 9 is made of a medium having an absorption coefficient α, the transmittance τ (h) has a substantially Gaussian distribution. In FIG. 5, when the transmittance τ (h) of the lens system L has a substantially Gaussian distribution, the intensity distribution of the out-of-focus image P ″ of the point light source P formed on the surface S is also the same as the transmittance distribution. Τ (h) = I (h) / I0 = exp (−α · h 2 / 2r)… (G)
【0041】ところで、ガウス分布のフーリエ変換は、
負の値を持たないことが知られている。したがって、ガ
ウス分布である焦点外れ像P”の点像強度分布をフーリ
エ変換したレスポンス関数は、正の値のみを有すること
になる。上述の平凹レンズは略ガウス分布の透過率τ
(h)を有しているため、この平凹レンズを含むレンズ系
においては、焦点外れ像のレスポンス関数は正の値をと
る部分が大部分となり、偽解像が発生する空間周波数の
範囲が非常に小さくなる。また、レスポンス関数も単調
減少となることから、自然な焦点外れ像を得ることがで
きる。By the way, the Fourier transform of the Gaussian distribution is
It is known that it has no negative value. Therefore, the response function obtained by Fourier-transforming the point image intensity distribution of the out-of-focus image P ″, which is a Gaussian distribution, has only positive values.
(h), in the lens system including this plano-concave lens, the out-of-focus image response function mostly takes a positive value, and the range of the spatial frequency at which spurious resolution occurs is extremely large. Become smaller. In addition, since the response function also decreases monotonously, a natural defocused image can be obtained.
【0042】以上のように、NDガラスを使用すれば、
アポダイゼーションの効果が得られるレンズを作製する
ことができる。しかしながら、式(G)からも分かるよう
に、透過率τ(h)は平凹形状のレンズの凹面の曲率半径
の関数であるため、所望の透過率分布を得るためには曲
率半径の値は制限されてしまう。このことは、光学系の
設計上の自由度を大きく制限することになり好ましくな
い。そこで、前述した実施の形態では、平凹レンズの凹
面と曲率半径が同じ凸面を有する平凸レンズを用いて凹
面と凸面とを接合することにより、アポダイゼーション
フィルター(AF)としている。このような平凸レンズの材
料は、平凹レンズと屈折率,アッベ数が同一で、ただ吸
収係数αのみが異なるガラスを材料とすることが理想的
である。平凹レンズと平凸レンズとで屈折率,アッベ数
が同一であれば、両者の接合面で光束が屈折されること
がないので、透過率分布のみを与える平板フィルターと
してアポダイゼーションフィルターを取り扱うことがで
きる。As described above, if ND glass is used,
A lens that can achieve the effect of apodization can be manufactured. However, as can be seen from equation (G), since the transmittance τ (h) is a function of the radius of curvature of the concave surface of the plano-concave lens, the value of the radius of curvature is required to obtain a desired transmittance distribution. You will be restricted. This undesirably greatly limits the design freedom of the optical system. Therefore, in the above-described embodiment, an apodization filter (AF) is obtained by joining a concave surface and a convex surface using a plano-convex lens having a convex surface having the same radius of curvature as the concave surface of the plano-concave lens. Ideally, the material of such a plano-convex lens is glass having the same refractive index and Abbe number as the plano-concave lens, but only having a different absorption coefficient α. If the plano-concave lens and the plano-convex lens have the same refractive index and Abbe number, the luminous flux will not be refracted at the joint surface of the two, so that the apodization filter can be treated as a flat filter that gives only the transmittance distribution.
【0043】ここで、アポダイゼーションフィルターの
一例をコンストラクションデータで示すとともに、その
断面構造を図10に示す。コンストラクションデータに
おいて、Ri(i=1,2,3)は物体側から数えてi番目の面の曲
率半径、Ti(i=1,2)は物体側から数えてi番目の軸上面間
隔を示しており、Ni(i=1,2),νi(i=1,2)は物体側から数
えてi番目のレンズのd線に対する屈折率,アッベ数を示
している。また、このアポダイゼーションフィルターの
透過率τ(h)の設計データのグラフを図11に示す。こ
のアポダイゼーションフィルターは平凹レンズ1と平凸
レンズ2とを接合して成り、その有効半径は15.5mmであ
る。Here, an example of the apodization filter is shown by construction data, and the sectional structure is shown in FIG. In the construction data, Ri (i = 1,2,3) indicates the radius of curvature of the i-th surface counted from the object side, and Ti (i = 1,2) indicates the i-th axial top surface distance counted from the object side. Ni (i = 1,2) and νi (i = 1,2) indicate the refractive index and Abbe number of the i-th lens from the object side with respect to the d-line. FIG. 11 shows a graph of design data of the transmittance τ (h) of the apodization filter. This apodization filter is formed by joining a plano-concave lens 1 and a plano-convex lens 2 and has an effective radius of 15.5 mm.
【0044】 [0044]
【0045】なお、アポダイゼーションフィルターは、
上記のような構成に限らず、透明ガラス平板に所定の分
布を有するように吸収物質を蒸着したり、透明ガラス平
板に感光材料を塗布して所定の濃度となるように露光し
たりすることによっても得ることができる。これらの方
法で作製されたアポダイゼーションフィルターは、フィ
ルターの厚みを薄くすることができるというメリットを
有している。しかしながら、これらの方法により作製さ
れたアポダイゼーションフィルターには、吸収物質や感
光材料の膜厚が透過率分布(つまり入射高)によって異な
るため、光束の位相変化が発生するという問題がある。
また、光束が吸収物質や感光材料によって散乱されたり
反射されたりするという問題も発生する。The apodization filter is
Not limited to the above-described configuration, by depositing an absorbing substance so as to have a predetermined distribution on a transparent glass flat plate, or by applying a photosensitive material to a transparent glass flat plate and exposing it to a predetermined density. Can also be obtained. The apodization filter manufactured by these methods has an advantage that the thickness of the filter can be reduced. However, the apodization filters manufactured by these methods have a problem that a phase change of the light beam occurs because the film thickness of the absorbing material or the photosensitive material varies depending on the transmittance distribution (that is, the incident height).
Further, there is a problem that the light beam is scattered or reflected by the absorbing substance or the photosensitive material.
【0046】[0046]
【実施例】以下、本発明を実施した撮影レンズ系の構成
を、コンストラクションデータ,収差図等を挙げて、更
に具体的に説明する。ここで例として挙げる実施例は、
前述した実施の形態に対応しており、前記実施の形態を
表すレンズ構成図(図1)は、対応する以下の実施例のレ
ンズ構成を示している。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The construction of a photographic lens system embodying the present invention will be described more specifically with reference to construction data, aberration diagrams, and the like. The example given here as an example
A lens configuration diagram (FIG. 1) corresponding to the above-described embodiment and representing the embodiment shows the corresponding lens configuration of the following example.
【0047】以下に挙げる実施例のコンストラクション
データにおいて、ri(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi
番目の面の曲率半径、di(i=1,2,3,...)は物体側から数
えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,
3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の光
学エレメントのd線に対する屈折率,アッベ数を示して
いる。なお、フォーカシングにおいて変化する軸上面間
隔(可変間隔)は、無限遠合焦状態[A]〜近接撮影距離合
焦状態[B]での移動群間の軸上面間隔である。また、全
系の焦点距離(f),Fナンバー(FNO),状態[B]での近
接倍率(β),レンズ(L5)を構成しているNDガラスの吸
収係数(α);フォーカシングにおける前群(Gr1)の移動
量(M1)と、絞り(AS),アポダイゼーションフィルター(A
F)及び後群(Gr2)の移動量(M2)と、の比(M1/M2);条件
式対応値,その関連データを併せて示す。In the construction data of the following embodiment, ri (i = 1, 2, 3,...) Is i counted from the object side.
The radius of curvature of the i-th surface, di (i = 1,2,3, ...) indicates the i-th axial upper surface distance counted from the object side, and Ni (i = 1,2,
3, ...) and νi (i = 1,2,3, ...) indicate the refractive index and Abbe number of the i-th optical element counted from the object side with respect to the d-line. Note that the axial top surface interval (variable interval) that changes in focusing is the axial top surface interval between the moving groups in the infinity in-focus condition [A] to the close-up shooting distance in-focus condition [B]. Further, the focal length (f) of the entire system, the F number (FNO), the proximity magnification (β) in the state [B], the absorption coefficient (α) of the ND glass constituting the lens (L5); Movement amount (M1) of group (Gr1), aperture (AS), apodization filter (A
The ratio (M1 / M2) of the movement amount (M2) of F) and the rear group (Gr2); the values corresponding to the conditional expressions and the related data are also shown.
【0048】 [0048]
【0049】図2は上記実施例の収差図であり、[A]が
無限遠合焦状態,[B]が近接撮影距離合焦状態における
諸収差をそれぞれ示している。また、図3は平凹レンズ
(L5)の屈折率が0.005増えたとき(このときf=137.57)の
収差図であり、図4は平凹レンズ(L5)の屈折率が0.005
増えた状態でレンズ(L7,L8)を移動させることにより軸
上面間隔(d11,d13)を変化させたとき(このときd11=17.1
0,d13=10.26,f=135.03)の収差図である。図2〜図4
は、左から順に、球面収差等,非点収差,歪曲を示して
おり(Y':像高)、球面収差図において、実線(d)はd線
に対する球面収差、破線(SC)は正弦条件を表してお
り、また非点収差図において、破線(DM)と実線(DS)
はメリディオナル面とサジタル面での非点収差をそれぞ
れ表わしている。FIG. 2 is an aberration diagram of the above-described embodiment. [A] shows various aberrations in an infinity in-focus state, and [B] shows various aberrations in a close-up focusing distance state. Fig. 3 shows a plano-concave lens
FIG. 4 is an aberration diagram when the refractive index of (L5) increases by 0.005 (at this time, f = 137.57). FIG. 4 shows that the refractive index of the plano-concave lens (L5) is 0.005.
When the axial distance (d11, d13) is changed by moving the lens (L7, L8) in the increased state (d11 = 17.1
0, d13 = 10.26, f = 135.03). 2 to 4
Indicates, in order from the left, spherical aberration, astigmatism, and distortion (Y ′: image height). In the spherical aberration diagram, a solid line (d) indicates a spherical aberration with respect to the d line, and a broken line (SC) indicates a sine condition. In the astigmatism diagram, a broken line (DM) and a solid line (DS)
Represents astigmatism on the meridional surface and the sagittal surface, respectively.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上説明したように第1発明によれば、
使用するアポダイゼーションフィルターをNDガラスで
構成した場合でも、高い性能(つまり、ピント位置での
高い描写性能と焦点外れ像が改良されたボケ性能)を達
成できる撮影レンズ系を実現することができる。また、
第2の発明によれば、使用するアポダイゼーションフィ
ルターのパワーにバラツキがあっても、安定した性能を
達成できる撮影レンズを実現することができる。そし
て、第1の発明に係る撮影レンズ系や第2の発明に係る
撮影レンズをカメラに用いることによって、焦点外れ像
が美しい写真画像を提供することができる。As described above, according to the first aspect,
Even when the apodization filter to be used is made of ND glass, it is possible to realize a photographic lens system that can achieve high performance (that is, high depiction performance at a focus position and blur performance with improved out-of-focus images). Also,
According to the second invention, it is possible to realize a photographic lens that can achieve stable performance even when the power of the apodization filter used varies. By using the taking lens system according to the first invention and the taking lens according to the second invention in a camera, a photographic image with a beautiful out-of-focus image can be provided.
【図1】実施の形態(実施例)のレンズ構成図。FIG. 1 is a lens configuration diagram of an embodiment (example).
【図2】実施例の収差図。FIG. 2 is an aberration diagram of an example.
【図3】実施例において平凹レンズの屈折率が0.005増
えたときの収差図。FIG. 3 is an aberration diagram when the refractive index of a plano-concave lens is increased by 0.005 in the embodiment.
【図4】実施例において平凹レンズの屈折率が0.005増
えた状態で軸上面間隔d11,d13を変化させたときの収差
図。FIG. 4 is an aberration diagram when the axial top surface distances d11 and d13 are changed in a state where the refractive index of the plano-concave lens is increased by 0.005 in the embodiment.
【図5】焦点外れ像の改良を説明するための模式図。FIG. 5 is a schematic diagram for explaining improvement of an out-of-focus image.
【図6】通常の光学系の透過率分布を表すグラフ。FIG. 6 is a graph showing a transmittance distribution of a normal optical system.
【図7】アポダイゼーション光学系の透過率分布を表す
グラフ。FIG. 7 is a graph showing a transmittance distribution of the apodization optical system.
【図8】通常の光学系とアポダイゼーション光学系のレ
スポンス関数を示すグラフ。FIG. 8 is a graph showing response functions of a normal optical system and an apodization optical system.
【図9】アポダイゼーションフィルターの構成を説明す
るための断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an apodization filter.
【図10】アポダイゼーションフィルターの一例を示す
断面図。FIG. 10 is a sectional view showing an example of an apodization filter.
【図11】図10のアポダイゼーションフィルターの透
過率を示すグラフ。FIG. 11 is a graph showing the transmittance of the apodization filter of FIG. 10;
【図12】図1に示す実施の形態の鏡胴構成を示す要部
断面図。FIG. 12 is a sectional view of a main part showing the lens barrel configuration of the embodiment shown in FIG. 1;
【図13】図1に示す実施の形態の鏡胴構成を示す斜視
図。FIG. 13 is a perspective view showing a lens barrel configuration of the embodiment shown in FIG. 1;
Gr1 …前群 Gr2 …後群 AS …絞り AF …アポダイゼーションフィルター L5 …平凹レンズ(第1光学部材) L6 …平凸レンズ(第2光学部材) H1 …玉枠 H2 …玉枠 H3 …間隔ワッシャ AX …光軸 Gr1 ... front group Gr2 ... rear group AS ... stop AF ... apodization filter L5 ... plano-concave lens (first optical member) L6 ... plano-convex lens (second optical member) H1 ... ball frame H2 ... ball frame H3 ... interval washer AX ... light axis
Claims (2)
折率が前記NDガラスに近いガラスから成る第2光学部
材と、から成るアポダイゼーションフィルターを、少な
くとも1つの光学エレメントと共に備えた撮影レンズ系
において、前記NDガラスの屈折率に応じて前記光学エ
レメントの光軸方向の位置を微調整したことを特徴とす
る撮影レンズ系。1. A photographic lens system comprising an apodization filter including a first optical member made of ND glass and a second optical member made of glass having a refractive index close to said ND glass, together with at least one optical element. A photographic lens system wherein the position of the optical element in the optical axis direction is finely adjusted according to the refractive index of the ND glass.
折率が前記NDガラスに近いガラスから成る第2光学部
材と、から成るアポダイゼーションフィルターを、少な
くとも1つの光学エレメントと共に鏡胴内に備えた撮影
レンズにおいて、前記NDガラスの屈折率又はそれに応
じて微調整された前記光学エレメントの光軸方向の位置
を識別するために、前記鏡胴又はそれを構成している部
品に識別表示を設けたことを特徴とする撮影レンズ。2. An apodization filter comprising a first optical member made of ND glass and a second optical member made of glass having a refractive index close to said ND glass is provided in a lens barrel together with at least one optical element. In the taking lens, in order to identify the refractive index of the ND glass or the position in the optical axis direction of the optical element finely adjusted in accordance with the refractive index, an identification mark is provided on the lens barrel or a component constituting the lens barrel. An imaging lens characterized by the following:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3586498A JPH11231195A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Photographing lens system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3586498A JPH11231195A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Photographing lens system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11231195A true JPH11231195A (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=12453865
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3586498A Pending JPH11231195A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Photographing lens system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11231195A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009134305A (en) * | 2001-07-20 | 2009-06-18 | Michel Sayag | Lens system optically coupled to image-capture device |
JP2016218444A (en) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | Photographic optical system and imaging apparatus |
JPWO2015004926A1 (en) * | 2013-07-12 | 2017-03-02 | 日東光学株式会社 | Method for manufacturing optical system, optical system and projector |
US10627646B2 (en) | 2015-05-20 | 2020-04-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup optical system and image pickup apparatus |
-
1998
- 1998-02-18 JP JP3586498A patent/JPH11231195A/en active Pending
Cited By (5)
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JP2018045260A (en) * | 2013-07-12 | 2018-03-22 | 株式会社nittoh | Optical system manufacturing method, optical system and projector |
JP2016218444A (en) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | キヤノン株式会社 | Photographic optical system and imaging apparatus |
US10627646B2 (en) | 2015-05-20 | 2020-04-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Image pickup optical system and image pickup apparatus |
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